Con una densidad de potencia baja
(20,75 nanovatios por cm² por milicurio) y un tamaño similar al de una
aspirina, genera energía suficiente para dispositivos médicos, sensores
remotos, etiquetas RFID y más.
·
Batería nuclear con carbono-14 como
fuente de energía.
·
Emite solo radiación beta,
fácil de bloquear y segura.
·
Vida útil teórica: siglos o
milenios, sin recarga.
·
Mucho más eficiente que
versiones anteriores.
·
Aplicaciones: desde marcapasos hasta
sensores remotos.
·
Potencial para reducir
residuos electrónicos y dependencia del litio.
Una
alternativa a las baterías de litio
Hoy en día, las baterías de ion de litio (Li-ion) alimentan
desde teléfonos móviles hasta vehículos eléctricos. Aunque ofrecen una
autonomía aceptable, su degradación con el uso frecuente y su impacto ambiental
son problemas importantes. La extracción de litio es intensiva en
recursos y su desecho inadecuado puede contaminar los ecosistemas
Frente a esto, un grupo de
investigadores liderado por el profesor Su-il In, del Instituto de Ciencia y
Tecnología de Daegu Gyeongbuk, propone una solución radical: baterías nucleares
en miniatura que podrían durar décadas sin necesidad de recarga.
¿Cómo
funcionan estas baterías nucleares?
Las baterías betavoltaicas utilizan
materiales radiactivos que emiten partículas beta (electrones de alta energía).
A diferencia de otros tipos de radiación, las partículas beta pueden
ser bloqueadas con una simple lámina de aluminio, lo que las hace viables y
seguras para aplicaciones cotidianas.
En este caso, se emplea carbono-14,
un isótopo radiactivo que emite exclusivamente partículas beta. Es una fuente
secundaria de las plantas nucleares, por lo tanto es económico,
disponible y reciclable. Además, su descomposición es extremadamente lenta,
lo que permite una duración potencial de miles de años.
Innovación
en materiales para mejorar la eficiencia
El equipo utilizó un semiconductor
de dióxido de titanio, similar al que se usa en paneles solares,
combinado con un tinte a base de rutenio. La unión entre estos
materiales se fortaleció con ácido cítrico, mejorando la
transferencia de electrones.
Este diseño produce una “avalancha
de electrones” cuando las partículas beta del carbono-14 impactan el
tinte. Esos electrones se capturan eficientemente y generan electricidad que
puede ser utilizada por un dispositivo externo.
Además, se incorporó carbono-14
en ambos electrodos (ánodo y cátodo), reduciendo la pérdida de
energía por distancia y multiplicando la eficiencia energética del
sistema. La eficiencia pasó de un 0,48% a un 2,86%, un salto
significativo para esta tecnología emergente.
Posibles
aplicaciones prácticas
Aunque aún no alcanzan la potencia de
una batería de ion de litio, estas baterías podrían cambiar el juego en
sectores específicos:
·
Marcapasos que duren toda la vida del paciente, sin necesidad de cirugías
para reemplazar baterías.
·
Sensores en zonas remotas o
de difícil acceso, sin necesidad de mantenimiento
durante décadas.
·
Drones, equipos militares,
sistemas de comunicación y monitoreo ambiental, donde la autonomía es crítica
Con el desarrollo de emisores
beta mejor diseñados y absorbentes más eficientes, se espera que el rendimiento continúe mejorando.
Potencial
Esta tecnología podría tener un impacto
profundo en la sostenibilidad energética:
·
Reduce la dependencia del
litio, un recurso limitado y contaminante.
·
Minimiza el número de
recargas y reemplazos, reduciendo
residuos electrónicos.
·
Aprovecha subproductos nucleares,
dando un uso responsable a materiales ya disponibles.
·
Posibilita una energía
nuclear segura, distribuida y a pequeña escala, con aplicaciones en el día
a día.
El desarrollo de baterías nucleares
seguras y duraderas no solo plantea una solución técnica, sino que abre
la puerta a una nueva era de dispositivos autosuficientes, con una huella
ambiental mínima y una vida útil sin precedentes.
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